CN109836629A - 一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，包括所述基本配方组成（质量份）为：天然胶:100份；高分散白炭黑：40.0〜60.0份；高结构耐磨炭黑：1.0〜10.0份；超级硅烷：3.0〜7.0份；活性剂：1.5〜4.0份；防老剂1:1.0〜2.5份；防老剂2:0.5〜2.0份；防老剂3：1.0〜3.0份；增塑剂：2.0〜3.0份；活性剂氧化锌：3.0〜5.0份；硫化剂S：1.0〜2.0份；促进剂:1.0〜2.5份；增效剂：2.0〜4.0份，防焦剂CTP:0.1〜0.3份。与现有技术相比，使用该胎面配方，胶料各项物理机械性能以及轮胎高速、耐久性能满足正常使用要求,制作的轮胎油耗和操控性能优异，实际装车使用过程中，操控性好，滚动阻力低，节油环保，行驶里程高，使用寿命长。

Description

一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎

技术领域

本发明涉及全钢载重子午线轮胎生产技术领域，具体为一种全钢载重子 午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎。

背景技术

轮胎是汽车的重要安全部件，轮胎行业是国民经济发展的重要领域之一， 轮胎的滚动阻力和湿地抓地性能，涉及轮胎的环保和安全性能，被多个国家 列入了其轮胎的标签法中，轮胎的滚阻与汽车二氧化碳排放息息相关。

轮胎滚动阻力低，燃油消耗少，可大量减少汽车二氧化碳的排放。轮胎 的抗湿滑性能的改善体现轮胎在雨天不打滑、更短的制动距离和更好的耐损 坏性，对减少交通事故、提高经济效益和社会效益具有积极意义。

欧盟1222/2009标签及要求：滚动阻力(RRC)分级，A级RRC≤4.0，B级 4.1≤RRC≤5.0，C级5.1≤RRC≤6.0，D级6.1≤RRC≤7.0，E级7.1≤RRC≤ 8.0，F级8.1≤RRC

湿地抓地(G)分级，A级G≥1.25，B级1.10≥G≥1.24，C级0.95≥G ≥1.09，D级0.80≥G≥0.94，E级0.65≥G≥0.79，F级0.64≥G。

现有的全钢载重子午线轮胎对卡车、客车轮胎来说，轮胎滚动阻力产生 的能耗占油耗量的15％，每降低3％的滚动阻力，可降低1％的油耗，轮胎不同 部位胶料配方中，胎面对滚动阻力的贡献为54％。普通载重轮胎滚动阻力、抗 湿滑性能一般均处于油耗高，操控性差，开发一种超低滚动阻力 (滚阻B级)和超高湿抓性能(湿抓性B级)载重轮胎胎面胶料配方及其制 备方法和轮胎已经势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方 法和轮胎，以解决上述背景技术中提出的现有的全钢载重子午线轮胎对卡车、 客车轮胎来说，轮胎滚动阻力产生的能耗占油耗量的15％，每降低3％的滚动 阻力，可降低1％的油耗，轮胎不同部位胶料配方中，胎面对滚动阻力的贡献 为54％。普通载重轮胎滚动阻力、抗湿滑性能一般均处于油耗高， 操控性差的晃动的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全钢载重子午线轮胎 胎面配方胶料及制备方法和轮胎，所述基本配方组成(质量份)为：天然胶:100 份；高分散白炭黑：高结构耐磨炭黑：超级 硅烷：活性剂：防老剂1:防老剂 2:防老剂3：增塑剂：活性剂氧 化锌：硫化剂S：促进剂:增效剂： 防焦剂CTP:所述所述超级硅烷SI-747的结构式 如下：Si-747为长链烷基改性的巯基硅烷，该结构为单硫硅烷，形成更多的单硫键；而普通的SI-69、SI-75为多硫硅烷，多硫键容易断链。

优选的，所述该配方组成(质量份)为天然胶:100份；高分散白炭黑：高结构耐磨炭黑：超级硅烷：活 性剂：防老剂1:防老剂2:防老 剂3：增塑剂：活性剂氧化锌：硫 化剂S：促进剂:增效剂：防焦剂 CTP:

优选的，所述天然胶为SMR20、STR20、SIR20或者是RSS3#,分子量在 之间。

优选的，所述白炭黑为高分散、高结构白炭黑，氮吸附比表面积(NSA)在之间。

优选的，所述炭黑为N134炭黑、N234炭黑、N375炭黑，比例为

优选的，所述超级硅烷为

优选的，所述白炭黑于超级硅烷比例为

优选的，所述增效剂为CST-812，质量份为

优选的，所述胎面胶料还包括橡胶活性剂橡胶防老剂0.53 份，硫磺份及硫化促进剂

优选的，所述全钢载重子午线轮胎胎面的制备方法包括下述工艺步骤， 该方法采用GK400密炼机，转子型式采用ZZ2转子，控制密炼机转子速度 上顶栓压力密炼机冷却水温度制备方 法包括母炼和终炼过程：

母炼工艺：

1)加入烟片RSS3#塑炼胶、高分散白炭黑、超级硅烷偶联剂、除氧化锌外 的其它母胶粉料，压上顶栓保持

2)升上顶栓加入炭黑，压上顶栓使胶料升温至90～120℃；

3)升上顶栓加入氧化锌；

4)压上顶栓使胶料升温至

5)压上顶栓使胶料在恒温混炼排胶；

6)将胶料排至下辅机开炼机进行捣胶，切落三次过第二台开炼机，第二 台开炼机自动翻搅1.5分钟，输送第三台开炼机出片；

终炼工艺：

1)终炼在GK400密炼机，加入一段母炼胶、硫磺、促进剂CZ、增效剂 CST-812，CTP-100，压上顶栓保持升上顶栓，压上顶栓保持 升上顶栓，压上顶栓使胶料升温至90～120℃；

2)将胶料排至下辅机开炼机进行捣胶，切落三次过第二台开炼机，第二 台开炼机自动翻搅2分钟，输送第三台开炼机出片。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明使用分子量较高的泰国烟片胶来确保胎面胶耐磨性能不降低，添 加超级硅烷偶联剂是一种分子中同时含有两种不同化学性质基团的有机硅化 合物，可以在无机材料和有机材料的界面之间架起分子桥，能在高分散白炭 黑于橡胶之间产生偶联，改善填料分散佩恩效应(△G’)降低50％以上，以 减少由于橡胶分子链末端摩擦导致的生热，tanδ(@60℃)降低，硬度降低， 从而降低轮胎的滚阻。本发明使用高填充量的白炭黑，白炭黑能在轮胎湿地 抓地时，起到刺破坏水膜而提高轮胎的实际接地面积，从而提高轮胎的轮胎湿抓。本发明在采用ZZ2转子型式GK400密炼机混炼，能够很好的控制温升， 使用超级硅烷偶联剂与增效剂CST-812并用，提高白炭黑在橡胶基体中的分 散性，降低填料Payne效应和胶料的滞后损失，最终得到一种超低滚动阻力 (滚阻B级)和超高湿抓性能(湿抓性B级)载重轮胎胎面胶料及其制备方 法和轮胎。

使用该低滚动阻力高湿抓性能轮胎胎面配方，轮胎滚动阻力可以达到5.0 以下(B级：4.1≤RRC≤5.0)，湿抓性能可以达到1.10以上(B|级：1.10≤G ≥1.24)，同时胶料各项物理机械性能以及轮胎高速、耐久性能满足正常使用 要求。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性 劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制 备方法和轮胎，包括实施例1、实施例2；

实施例1

在本实施例中，胶料制备方法分母炼和终炼过程：

母炼工艺：

1)加入烟片RSS3#塑炼胶、高分散白炭黑、超级硅烷偶联剂、除氧化锌外 的其它母胶粉料，压上顶栓保持

2)升上顶栓加入炭黑，压上顶栓使胶料升温至90～120℃；

3)升上顶栓加入氧化锌；

4)压上顶栓使胶料升温至

5)压上顶栓使胶料在恒温混炼排胶；

6)将胶料排至下辅机开炼机进行捣胶，切落三次过第二台开炼机，第二 台开炼机自动翻搅1.5分钟，输送第三台开炼机出片；

终炼工艺：

1)终炼在GK400密炼机，加入一段母炼胶、硫磺、促进剂CZ、增效剂 CST-812，CTP-100，压上顶栓保持升上顶栓，压上顶栓保持 升上顶栓，压上顶栓使胶料升温至90～120℃；

2)将胶料排至下辅机开炼机进行捣胶，切落三次过第二台开炼机，第二 台开炼机自动翻搅2分钟，输送第三台开炼机出片；

实施例2；

在本实施例中，胶料制备方法分母炼和终炼过程同实施例1

用本实施例配方制成的低滚动阻力全钢载重子午胎胎面配方胶料性能测

试数据如下：

实施例和对比例轮胎机床及实车测试参数(轮胎规格12R22.518(L)-288)

用本实施例配方的胶料在生产过程中加工工艺性能良好，加工安全性高， 挤出半成品几何尺寸稳定，无返料现象，完全具备批量性工业化生产条件。 使用本实施例胶料生产的12R22.5LM288轮胎通过了美国SmartWay滚动阻力 认证，轮胎在襄樊试验场评价油耗和操控性能优异，实际装车使用过程中， 操控性好，滚动阻力低，节油环保，行驶里程高，使用寿命长，同时由于胶 料的生热降低，大大减少了胎冠及胎肩脱层缺陷，满足了低滚动阻力全钢载 重子午胎对胎面胶的性能要求，具有良好的经济效益和社会效益

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人 员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其 中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，其特征在于：所述基本配方组成(质量份)为：天然胶:100份；高分散白炭黑： 高结构耐磨炭黑：超级硅烷：活性剂：防老剂防老剂防老剂增塑剂：活性剂氧化锌：硫化剂促进剂:增效剂：防焦剂 所述超级硅烷SI-747的结构式如下：Si-747为长链烷基改性的巯基硅烷，该结构为单硫硅烷，形成更多的单硫键；而普通的SI-69、SI-75为多硫硅烷，多硫键容易断链。

2.根据权利要求1所述的一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，其特征在于，所述该配方组成(质量份)为天然胶:100份；高分散白炭黑：高结构耐磨炭黑：超级硅烷： 活性剂：防老剂防老剂 防老剂增塑剂：活性剂氧化锌： 硫化剂促进剂:增效剂： 防焦剂

3.根据权利要求1所述的一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，其特征在于：所述天然胶为SMR20、STR20、SIR20或者是RSS3#,分子量在之间。

4.根据权利要求1所述的一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，其特征在于：所述白炭黑为高分散、高结构白炭黑，氮吸附比表面积(NSA)在之间。

5.根据权利要求1所述的一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，其特征在于：所述炭黑为N134炭黑、N234炭黑、N375炭黑，比例为

6.根据权利要求1所述的一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，其特征在于：所述超级硅烷为

7.根据权利要求1所述的一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，其特征在于：所述白炭黑于超级硅烷比例为

8.根据权利要求1所述的一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，其特征在于：所述增效剂为CST-812，质量份为

9.根据权利要求1所述的一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，其特征在于：所述胎面胶料还包括橡胶活性剂橡胶防老剂0.53份，硫磺及硫化促进剂

10.根据权利要求所述的一种全钢载重子午线轮胎胎面配方胶料及制备方法和轮胎，其特征在于：所述全钢载重子午线轮胎胎面的制备方法包括下述工艺步骤，该方法采用GK400密炼机，转子型式采用ZZ2转子，控制密炼机转子速度上顶栓压力密炼机冷却水温度制备方法包括母炼和终炼过程：

母炼工艺：

1)加入烟片RSS3#塑炼胶、高分散白炭黑、超级硅烷偶联剂、除氧化锌外的其它母胶粉料，压上顶栓保持

2)升上顶栓加入炭黑，压上顶栓使胶料升温至90～120℃；

3)升上顶栓加入氧化锌；

4)压上顶栓使胶料升温至

5)压上顶栓使胶料在恒温混炼排胶；

6)将胶料排至下辅机开炼机进行捣胶，切落三次过第二台开炼机，第二台开炼机自动翻搅1.5分钟，输送第三台开炼机出片；

终炼工艺：

1)终炼在GK400密炼机，加入一段母炼胶、硫磺、促进剂CZ、增效剂CST-812，CTP-100，压上顶栓保持升上顶栓，压上顶栓保持 升上顶栓，压上顶栓使胶料升温至90～120℃；

2)将胶料排至下辅机开炼机进行捣胶，切落三次过第二台开炼机，第二台开炼机自动翻搅2分钟，输送第三台开炼机出片。